專利名稱：一種基于弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的新型機(jī)電間歇傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)電間歇傳動(dòng)裝置，特別是一種基于弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的新型機(jī)電間歇傳動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)是一種由普通三相交流電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、傳動(dòng)功率大等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)化機(jī)械中；由于它的加減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律、制造和裝配誤差以及電機(jī)機(jī)械特性等因素的存在，會(huì)形成大幅度周期變化的負(fù)載，運(yùn)行過(guò)程中還存在著嚴(yán)重的沖擊與振動(dòng)，嚴(yán)重影響機(jī)構(gòu)的定位精度。如何提高機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)中的定位精度成為目前空間弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)研究領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和難點(diǎn)；目前對(duì)弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的研究主要集中在通過(guò)改變弧面分度凸輪的輪廓曲線、滾子形狀和凸輪機(jī)構(gòu)的機(jī)械傳動(dòng)部分來(lái)達(dá)到優(yōu)化傳動(dòng)精度的目的，但效果很不理想。

發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型引入非線性擾動(dòng)補(bǔ)償控制器，提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，能有效解決弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)中定位精度低、存在沖擊和振動(dòng)現(xiàn)象的一種基于弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的新型機(jī)電間歇傳動(dòng)裝置。
一種基于弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的新型機(jī)電間歇傳動(dòng)裝置，包括電動(dòng)機(jī)、弧面分度凸輪箱、聯(lián)軸器和底座，其特征是，它還包括非線性擾動(dòng)補(bǔ)償控制器，非線性擾動(dòng)補(bǔ)償控制器、電動(dòng)機(jī)和弧面分度凸輪箱都固定在底座上，電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與弧面分度凸輪箱相連，非線性擾動(dòng)補(bǔ)償控制器與弧面分度凸輪箱之間通過(guò)連接電纜線相連。
所述的非線性擾動(dòng)補(bǔ)償控制器由微處理器、存儲(chǔ)器、外圍接口電路、整流電路、功率逆變器、功率驅(qū)動(dòng)電路、電流傳感器和電平轉(zhuǎn)換電路組成，它們之間實(shí)行電連接。
所述的微處理器用集成電路TMS320F240，存儲(chǔ)器用集成電路IS61C1024，整流電路采用電橋整流，電流傳感器用電壓型霍爾傳感器，功率逆變器用PM25RSB120，功率驅(qū)動(dòng)電路為6N137和隔離電源，電平轉(zhuǎn)換采用電阻網(wǎng)絡(luò)。
本實(shí)用新型在程序控制下工作，其工作原理是微處理器分別從電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速觀測(cè)模塊和電流傳感器實(shí)時(shí)獲得電機(jī)轉(zhuǎn)角和三相電流信息，采用滑摸擾動(dòng)觀測(cè)技術(shù)，求出補(bǔ)償控制量；磁鏈和轉(zhuǎn)速給定值經(jīng)調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后，與補(bǔ)償控制量一起輸入非線性擾動(dòng)補(bǔ)償控制器，完成轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)膶?shí)時(shí)控制，輸出經(jīng)2/3變換后驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
本實(shí)用新型將弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)與電動(dòng)機(jī)作為一個(gè)機(jī)電系統(tǒng)，通過(guò)建立統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的周期運(yùn)動(dòng)特性，采用機(jī)電耦合控制的方法，對(duì)負(fù)載轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)進(jìn)行主動(dòng)補(bǔ)償控制，改進(jìn)凸輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，達(dá)到改進(jìn)弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)性能的目的，與普通弧面凸輪間歇傳動(dòng)裝置相比，定位精度提高40％以上，噪聲下降20％。具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，能有效解決弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)中定位精度低、存在沖擊和振動(dòng)現(xiàn)象的特點(diǎn)。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型中非線性擾動(dòng)補(bǔ)償控制器結(jié)構(gòu)框圖。
圖3為本實(shí)用新型中非線性擾動(dòng)補(bǔ)償控制器電原理圖。
其中，1、連接電纜線，2、電動(dòng)機(jī)，3、連軸器，4、弧面分度凸輪箱，5、底座，6、非線性擾動(dòng)補(bǔ)償控制器，7、微處理器，8、存儲(chǔ)器，9、外圍接口電路，10、復(fù)位、晶振等其他輔助電路，11、整流電路，12、功率逆變器，13、功率驅(qū)動(dòng)電路，14、電流傳感器，15、電平轉(zhuǎn)換電路，16、電源。
具體實(shí)施方式
實(shí)施實(shí)例本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，非線性擾動(dòng)補(bǔ)償控制器電原理圖如圖3所示，包括電動(dòng)機(jī)2、弧面分度凸輪箱4、聯(lián)軸器3和底座5，其特征是，它還包括非線性擾動(dòng)補(bǔ)償控制器6，非線性擾動(dòng)補(bǔ)償控制器6、電動(dòng)機(jī)2和弧面分度凸輪箱5都固定在底座5上，電動(dòng)機(jī)2通過(guò)聯(lián)軸器3與弧面分度凸輪箱4相連，非線性擾動(dòng)補(bǔ)償控制器6與弧面分度凸輪箱4之間通過(guò)連接電纜線1相連。
所述的非線性擾動(dòng)補(bǔ)償控制器6由微處理器7、存儲(chǔ)器8、外圍接口電路9、復(fù)位、晶振等其他輔助電路10、整流電路11、功率逆變器12、功率驅(qū)動(dòng)電路13、電流傳感器14和電平轉(zhuǎn)換電路15組成，它們之間實(shí)行電連接。
所述的微處理器7用集成電路TMS320F240，存儲(chǔ)器8用集成電路IS61C1024，整流電路11采用電橋式整流，電流傳感器14用電壓型霍爾傳感器，功率逆變器12用PM25RSB120，功率驅(qū)動(dòng)電路13用6N137和隔離電源，電平轉(zhuǎn)換電路15采用電阻網(wǎng)絡(luò)。
權(quán)利要求1.一種基于弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的新型機(jī)電間歇傳動(dòng)裝置，包括電動(dòng)機(jī)、弧面分度凸輪箱、聯(lián)軸器和底座，其特征在于，它還包括非線性擾動(dòng)補(bǔ)償控制器，非線性擾動(dòng)補(bǔ)償控制器、電動(dòng)機(jī)和弧面分度凸輪箱都固定在底座上，電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與弧面分度凸輪箱相連，非線性擾動(dòng)補(bǔ)償控制器與弧面分度凸輪箱之間通過(guò)連接電纜線相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的新型機(jī)電間歇傳動(dòng)裝置，其特征在于，所述的非線性擾動(dòng)補(bǔ)償控制器由微處理器、存儲(chǔ)器、外圍接口電路、整流電路、功率逆變器、功率驅(qū)動(dòng)電路、電流傳感器和電平轉(zhuǎn)換電路組成，它們之間實(shí)行電連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的新型機(jī)電間歇傳動(dòng)裝置，其特征在于，所述的微處理器用集成電路TMS320F240，存儲(chǔ)器用集成電路IS61C1024，整流電路采用電橋整流，電流傳感器用電壓型霍爾傳感器，功率逆變器用PM25RSB120，功率驅(qū)動(dòng)電路用6N137和隔離電源，電平轉(zhuǎn)換采用電阻網(wǎng)絡(luò)。
專利摘要一種基于弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的新型機(jī)電間歇傳動(dòng)裝置，包括電動(dòng)機(jī)、弧面分度凸輪箱、聯(lián)軸器和底座，還包括非線性擾動(dòng)補(bǔ)償控制器，該控制器、電動(dòng)機(jī)和弧面分度凸輪箱都固定在底座上，電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與弧面分度凸輪箱相連，控制器與弧面分度凸輪箱之間通過(guò)連接電纜線相連。控制器由微處理器、存儲(chǔ)器、外圍接口電路、整流電路、功率逆變器、功率驅(qū)動(dòng)電路、電流傳感器和電平轉(zhuǎn)換電路組成，它們之間實(shí)行電連接。本實(shí)用新型根據(jù)弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的周期運(yùn)動(dòng)特性，采用機(jī)電耦合控制的方法，對(duì)負(fù)載轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)進(jìn)行主動(dòng)補(bǔ)償控制，改進(jìn)凸輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，從而改進(jìn)弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)性能，能有效解決弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)中定位精度低、存在沖擊和振動(dòng)現(xiàn)象的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02P17/00GK2845288SQ200520124438
公開(kāi)日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2005年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月11日
發(fā)明者溫濤 申請(qǐng)人:溫濤